Утилизация и вторичная переработка полимерных материалов. Клинков А.С - 38 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

крахмалом. Для интенсификации биодеструкции в состав композиций вводили фотосенсибилиза-
торы или самоокисляющиеся добавки, вызывающие деструкцию полимерной цепи с образованием
участков, достаточно малых для того, чтобы быть усвоенными микроорганизмами.
Среди коммерческих продуктов, изготовленных на основе композиций "полиэтилен–крахмал"
следует назвать разработанный фирмой "Archer Daniels Midland" (США) концентрат PolycleanTM
для производства биоразлагаемых пленок. Кроме крахмала (40 %), в его состав входит окисляющая
добавка, действующая как катализатор биодеструкции крахмала не только на свету, но и в темноте.
Фирма "St. Sawrence Starch" (США) предлагает концентрат EcostarplusTM. Он содержит самоокис-
литель и фотодеградант (органометаллические соли), который синергически взаимодействует с
биоразрушающим компонентом – крахмалом. Материал используется как добавка при изготовле-
нии мешков под компост.
Крахмал плохо совместим с неполярным полиэтиленом, поэтому современные исследования
по улучшению сродства природного и синтетического полимеров проводятся в двух направлениях:
1) получение смесей крахмала с сополимерами этилена или другими, более полярными полимера-
ми; 2) модифицирование крахмалов с целью повышения их совместимости с полиэтиленом.
Наиболее часто в смесях с крахмалом используют сополимеры этилена с винилацетатом
(СЭВА) или продукты омыления ацетатных групп в этих сополимерах. Изучены также композиции
крахмала с сополимером этилена и пропилена, полистиролом. Экструзией получены смеси крах-
малов восковой или нативной кукурузы, а также высокоамилозного крахмала марки Hylon с сопо-
лимером этилена и винилового спирта (ЭВС, 56 % звеньев СН
2
СH(ОН)).
Хорошо формуются композиции крахмала с сополимером этилена, пропилена и малеинового
ангидрида, а также с сополимером полистирола и малеинового ангидрида. Они обладают удовле-
творительными механическими характеристиками и способны к биоразложению под действием
спор грибков Penicillium fimiculogum.
В отношении улучшения сродства с неполярными полимерами типа полиэтилена и полипро-
пилена перспективными являются эфиры крахмала и высших жирных кислот. Причем эфирные
группы с длинными алкильными радикалами не только увеличивают совместимость крахмала с
неполярным синтетическим компонентом, но и действуют как внутренние пластификаторы. Одна-
ко скорость биодеградации таких композитов по сравнению со смесями "полиэтиленнемодифици-
рованный крахмал" меньше. Из смеси полиэтилена высокого давления и крахмала, модифициро-
ванного введением в его молекулы холестериновых остатков, получены раздувные пленки. По
сравнению с материалами из нативного крахмала пленки более однородны и характеризуются
большей прочностью. Их биодеградация в компосте проходит быстрее, очевидно, за счет разрых-
ления структуры крахмала крупными холестериновыми фрагментами. Наиболее известным и
крупнотоннажно выпускаемым синтетическим продуктом, содержащим в качестве активного био-
разлагаемого наполнителя крахмал, является материал Mater-BiTM (марки AT 05H, AF 05H, А
105Н, АВ 05Н, АВ 06Н, AF 10H). Его промышленное производство осуществляет фирма Novamont
S.p.A (Италия). Композит получают на основе смеси крахмала с поликапролактоном или ЭВС. Он
высоко экономичен, подвергается вторичной переработке. Стоимость – 60 тыс. итальянских лир за
1 кг. Разлагается в почве как в аэробных, так и в анаэробных условиях без выделения вредных про-
дуктов и твердых остатков за 60 суток. Этот материал способен также разлагаться в воде и компо-
сте. В водной среде быстро вымывается пластификатор. Основные способы переработки (в зави-
симости от марки) – экструзия (в том числе с последующим раздуванием заготовки), термоформо-
вание, литье под давлением, штамповка. Как одно из новых направлений решения проблемы пла-
стмассовых отходов является создание второго поколения пластиков – биодеградабельных, спо-
собных разлагаться в природных условиях под действием микроорганизмов до безвредных состав-
ляющих.
В связи с этим определяются пути создания биодеградабельных полимеров:
− синтез биодеградабельных полимеров с помощью микроорганизмов (биополиэфиры, биополи-
сахариды);
− биоразлагаемые полимеры на основе природных веществ (природные полисахариды, смеси ПЭ
с крахмалом);
− получаемые методом химического синтеза (синтетические полиэфиры).
Такие исследования по получению саморазрушающихся в почве и воде полимеров ведутся в на-
стоящее время главным образом в США, Японии, странах Европы [20].

Страницы